JPH07166930A - 内燃機関のアイドリング時制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、熱害アイドリング時のオーバリッ
チの発生を確実に防止し得ることを目的としている。 【構成】 このため、内燃機関のアイドリング時を検出
するアイドリング時検出部を設け、内燃機関の熱害時を
検出する熱害時検出部を設け、所定の条件を満足する熱
害アイドリング時には通常の補正係数よりも小なる熱害
アイドリング時用の補正係数により所定時間だけ燃料噴
射量を減少させるべく制御する制御手段を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関のアイドリン
グ時制御装置に係り、特に吸気温センサからの信号によ
りインジェクタの燃料噴射量を補正制御する際に、熱害
アイドリング時の補正を行う内燃機関のアイドリング時
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関には、エンジン回転数と吸気管
圧力とによりインジェクタから噴射される燃料の基本噴
射量を設定する燃料噴射制御装置を装備したものがあ
る。この燃料噴射制御装置は、吸気温センサからの信号
により補正係数を設定し、この補正係数によってインジ
ェクタの燃料噴射量を電子的に補正制御している。

【０００３】また、前記内燃機関のアイドリング時制御
装置は、吸気通路の吸気絞り弁を迂回するバイパス通路
を設けるとともに、このバイパス通路途中にアイドルス
ピードコントロール（ＩＳＣ）用のアイドル回転速度制
御弁（ＶＳＶ）を設け、アイドル回転速度制御弁をアイ
ドリング運転状態に応じてフィードバック制御すること
により、バイパス通路の吸気量を増減してアイドルスピ
ードを制御している。

【０００４】前記内燃機関の制御装置としては、特開昭
６２−１５３５３９号公報に開示されるものがある。こ
の公報に開示される内燃機関の燃料噴射量制御方法は、
吸入空気量に応じて決定した基本噴射量を吸気温補正係
数をもった吸気温補正を行い、吸気温補正係数を吸気通
路の途中に設けられた吸気温センサにより検出される吸
入空気温度と吸入空気量とにより決定し、吸気温補正係
数を吸入空気温度の増大に応じて減少せしめ且つ吸入空
気量の増大に応じて増大せしめている。また、吸入空気
温度と吸入空気量とに加えて内燃機関の回転数に応じて
決定し、吸気温補正係数を内燃機関の回転数の増大に応
じて増大せしめている。更に、吸気温補正係数を、吸入
空気温度と吸入空気量とに加えて、あるいは吸入空気温
度と吸入空気量と内燃機関の回転数とに加えて冷却水温
度の如き吸気通路壁対応温度に応じて決定し、吸気温補
正係数を吸気通路壁対応温度の増大に応じて減少せしめ
ている。

【０００５】また、特開平２−２７１２７号公報に開示
されるものがある。この公報に開示される内燃機関の制
御装置は、回転速度センサと、吸気圧センサと、吸気温
センサと、基本制御量算出手段と、吸気温補正値算出手
段と、基本制御量補正手段とを有するとともに、吸気圧
センサで検出された吸気管圧力の変化率と吸気温センサ
で検出された吸気温度とに基づき、吸気温センサによる
吸気温度の検出誤差を算出する吸気温検出誤差算出手段
と、この吸気温検出誤差算出手段の算出結果に基づき、
吸気温補正値を補正する吸気温補正値補正手段とを備
え、吸気管圧力変化に伴う吸気温度変化を吸気温センサ
によって検出できない場合にも、制御量を実際の吸気温
度に応じて精度良く補正している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の内燃
機関の制御装置、例えば燃料噴射制御装置においては、
吸入空気量を吸気管圧力であるブーストにより間接的に
検知しており、図４（ａ）に示す如く、走行時に吸気温
度が上昇して空気密度が低下しても、ブーストが定常時
と同等、あるいは加速中であるにも拘らずブースト圧が
一定となる一定加速時であれば、定常時と同量の燃料噴
射を行っている。

【０００７】この結果、図４（ｃ）に示す如く、オーバ
リッチとなり易いものであるが、図４（ｂ）及び（ｃ）
に示す如く、吸気温センサからの信号により補正係数を
設定し、この補正係数によって燃料噴射量を補正制御
し、目標空燃比（目標Ａ／Ｆ）としている。

【０００８】そして、上記の如き通常の走行状態におい
ては、吸気温度による補正制御が利いており、何ら不具
合はないが、吸入吸気の流速の遅いアイドリング時に
は、図５（ａ）に示す如く、実際の吸気温度と吸気温セ
ンサの検出した温度との間にズレ、つまり吸気温センサ
の遅れ時間が生ずるものである。

【０００９】この結果、アイドリング時に熱害時となっ
た際には、図５（ｂ）に示す如く、熱害時の補正が遅
れ、オーバリッチ状態となり、エンジンストップやエン
ジンストールが惹起される惧れがあり、実用上不利であ
るという不都合がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、内燃機関のエンジン回転数
と吸気管圧力とによりインジェクタからの基本噴射量を
設定するとともに吸気温センサからの信号によりインジ
ェクタの燃料噴射量を補正制御する内燃機関の制御装置
において、前記内燃機関のアイドリング時を検出するア
イドリング時検出部を設け、内燃機関の熱害時を検出す
る熱害時検出部を設け、所定の条件を満足する熱害アイ
ドリング時には通常の補正係数よりも小なる熱害アイド
リング時用の補正係数により所定時間だけ燃料噴射量を
減少させるべく制御する制御手段を設けたことを特徴と
する。

【００１１】

【作用】上述の如く発明したことにより、所定の条件を
満足する熱害アイドリング時には、通常の補正係数より
も小なる熱害アイドリング時用の補正係数により所定時
間だけ制御手段によって燃料噴射量を減少させ、熱害ア
イドリング時のオーバリッチを防止している。

【００１２】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１３】図１〜図３はこの発明の実施例を示すもの
である。図２において、２は内燃機関、４は吸気通路、
６は排気通路である。

【００１４】前記吸気通路４は、上流端にエアクリーナ
８を設けるとともに、下流端を内燃機関２の燃焼室（図
示せず）に連絡している。吸気通路４には、吸気絞り弁
１０が設けられている。この吸気絞り弁１０よりも上流
側の吸気通路４には、過給機１２のコンプレッサ１４が
設けられている。過給機１２は、吸気通路４に設けたコ
ンプレッサ１４を排気通路６に設けたタービン１６によ
り駆動して吸気を圧送する。

【００１５】前記内燃機関２には、図示しない燃焼室に
指向させて、吸気通路４にインジェクタ１８が設けられ
ている。インジェクタ１８は、燃料通路２０により燃料
タンク２２に連絡されている。燃料タンク２２内には、
燃料を燃料通路２０に送給する燃料ポンプ２４が設けら
れている。また、燃料通路２０の途中には、吸気通路４
の吸気圧により燃料圧力を調整する調整弁２６が設けら
れている。調整弁２６は、燃料通路２０の燃料圧力を所
定圧力に調整するとともに、余剰の燃料を戻り通路２８
により燃料タンク２２に戻すものである。

【００１６】更に、前記吸気通路４には、吸気絞り弁１
０を迂回するバイパス通路３０を設けている。このバイ
パス通路３０は、一端側を吸気絞り弁１０よりも上流側
で且つ過給機１２のコンプレッサ１４よりも下流側の吸
気通路４に連絡するとともに、他端側を吸気絞り弁１０
よりも下流側の燃焼室（図示せず）に至る吸気通路４に
連絡している。前記バイパス通路３０途中には、内燃機
関２のアイドリング運転時にエンジン回転数が所定エン
ジン回転数になるようフィードバック制御されるアイド
ルスピードコントロール（ＩＳＣ）用のアイドル回転速
度制御弁（ＶＳＶ）３２を設けている。

【００１７】前記吸気通路４には、吸気絞り弁１０のス
ロットル開度を検出しアイドリング時検出部として機能
するスロットルセンサ３４と、吸気温度を検出し熱害時
検出部として機能する吸気温センサ３６と、吸気圧力を
検出する圧力センサ３８とが設けられている。また、前
記内燃機関２には、回転角センサ４０と、冷却水温度を
検出し熱害時検出部として機能する水温センサ４２とが
設けられている。これら各種センサ３４〜４２は、制御
手段たる制御部４４の入力側に接続されている。

【００１８】この制御部４４の入力側には、ダイアグノ
ーシスと、空調用エアコン（Ａ／Ｃ、図示せず）と、車
速信号を入力すべくスピードメータと、イニシャルセッ
トと、図示しないＯ₂ センサと、ＣＯ調整用抵抗（図示
せず）と、バッテリ４６と、エアコン（Ａ／Ｃ）用コン
プレッサ（図示せず）とが夫々接続されている。

【００１９】また、前記制御部４４の出力側には、前記
インジェクタ１８と、燃料ポンプ２４と、アイドル回転
速度制御弁３２とが夫々接続されている。前記燃料ポン
プ２４は、ポンプリレー４８を介して接続されている。
更に、前記制御部４４の出力側には、内燃機関２の外部
負荷たるパワーステアリング装置の駆動時に内燃機関２
をアイドルアップすべくオン制御される外部負荷用アイ
ドルアップ制御弁としてのパワーステアリング装置用ア
イドルアップ制御弁（ＡＢＶ ＶＳＶ）５０が接続され
ているとともに、吸気通路４への排気還流量を制御する
ＥＧＲ用制御弁（ＥＧＲ ＶＳＶ）５２と、点火コイル
５４と、図示しないモニタと、ターボランプ（図示せ
ず）と、デューティ（Ｄｕｔｙ）メータ（図示せず）と
が夫々接続されている。

【００２０】これにより、前記制御部４４は、各種セン
サから入力する信号によりインジェクタ１８に噴射弁駆
動信号を出力するとともに、燃料ポンプ２４にポンプ駆
動信号を出力し、そして点火コイル５４に点火指令信号
を出力し、インジェクタ１８から適切に基本噴射量に相
当する燃料を噴射させるとともに、点火プラグ（図示せ
ず）に適正に飛火させる。

【００２１】また、前記制御部４４は、吸気温センサ３
６からの信号により予め補正係数を設定し、この補正係
数によって燃料噴射量を補正制御し、目標空燃比（目標
Ａ／Ｆ）としている。

【００２２】更に、制御部４４は、内燃機関２のアイド
ル運転時に、エンジン回転数が所定エンジン回転数にな
るようアイドル回転速度制御弁３２の開閉動作をフィー
ドバック制御し、バイパス通路３０を通過する空気量を
調整するものである。

【００２３】そして、前記制御部４４は、所定の条件を
満足する熱害アイドリング時に通常の補正係数よりも小
なる熱害アイドリング時用の補正係数により所定時間だ
け燃料噴射量を減少させるべく制御する構成を有する。

【００２４】詳述すれば、所定の条件を満足する熱害ア
イドリング時とは、例えば アイドルスイッチ（図示せず）がＯＮ エンジン回転数ＮＥが、ＮＥ≦１２００ｒｐｍ 水温≧１００度 吸気温≧８０度 の４つの条件を満足した場合である。

【００２５】つまり、エンジン冷却用水温と吸気温度と
が共に高い場合を熱害時としており、熱害アイドリング
時の発生状況としては、外気温度が高く且つ相当時間の
高負荷運転を行った後に、走行を停止してアイドリング
状態し、走行風が内燃機関に当たらなくなる分だけ水温
が上昇し易くなる状態となった場合である。

【００２６】そして、上記各条件を満足した後に、補正
係数Ｋを熱害アイドリング時用の補正係数、例えば０．
８とする（図３のＯＮ状態参照）。また、各条件の中の
少なくとも一が不成立の場合には、通常の補正係数であ
る１．０を使用する（図３のＯＦＦ状態参照）。

【００２７】上述の各条件の成立後に補正係数Ｋを０．
８として制御する際には、所定時間、例えば１０秒間だ
け制御を行い、１０秒間の経過後には、補正係数Ｋを
１．０に復帰させるものである。

【００２８】前記補正係数Ｋを小として燃料噴射量を減
少させることは、燃料噴射量が、噴射時間と補正係数Ｋ
（Ｋ＜１．０の場合）との積にて算出でき、補正係数Ｋ
を小とすることに比例して燃料噴射量が減少することを
根拠としている。

【００２９】また、熱害アイドリング時用の補正係数を
使用する時間を設定するのは、熱害アイドリング時用の
補正係数による制御が、所定時間の経過した後には吸気
温補正が正常に機能しており、吸気温補正によって空燃
比を適正状態に保持できるためである。

【００３０】次に作用について説明する。

【００３１】前記内燃機関２は、過給機１２により過給
される吸気を吸気絞り弁１０により調量して供給され、
インジェクタ１８により燃料を供給されるとともに点火
プラグ（図示せず）により点火燃焼される。燃料供給量
及び点火時期は、制御部４４によって適正に制御され
る。

【００３２】また、内燃機関２のアイドリング運転時に
は、制御部４４によって、エンジン回転数が所定エンジ
ン回転数になるようアイドル回転速度制御弁３２をフィ
ードバック制御し、バイパス通路３０を流通する空気量
を調整し、アイドル回転数の安定化を果たしている。

【００３３】次に、図１の熱害アイドリング時を含むア
イドリング制御用フローチャートに沿って説明する。

【００３４】前記制御部４４内のプログラムがスタート
（１００）すると、補正係数Ｋを、通常状態の１．０と
し（１０２）、スロットルセンサ３４からの信号により
アイドリング運転状態、つまり図示しないアイドルスイ
ッチがＯＮしている状態か否かを判断（１０４）し、こ
の判断（１０４）がＮＯの場合には、補正係数をＫ＝
１．０とする処理（１０２）に戻り、判断（１０４）が
ＹＥＳの場合には、エンジン回転数ＮＥが１２００ｒｐ
ｍ以下であるか否かの判断（１０６）を行う。

【００３５】また、判断（１０６）において、ＮＯの場
合には、補正係数をＫ＝１．０とする処理（１０２）に
戻り、ＹＥＳの場合には、水温が１００度以上であるか
否かの判断（１０８）を行う。

【００３６】この判断（１０８）がＮＯの場合には、補
正係数をＫ＝１．０とする処理（１０２）に戻り、ＹＥ
Ｓの場合には、吸気温が８０度以上であるか否かの判断
（１１０）を行い、判断（１１０）がＮＯの場合には、
補正係数をＫ＝１．０とする処理（１０２）に戻り、Ｙ
ＥＳの場合には、各条件を満足する熱害アイドリング時
であると判定して補正係数を、Ｋ＝０．８とする（１１
２）。

【００３７】そして、補正係数を、Ｋ＝０．８とした制
御が、１０秒間経過したか否かの判断（１１４）を行
い、判断（１１４）がＮＯの場合には、補正係数を、Ｋ
＝０．８とする処理（１１２）に戻し、１０秒間が経過
するまで繰り返し判断（１１４）を行うとともに、１０
秒間が経過して判断（１１４）がＹＥＳとなった場合に
は、補正係数Ｋを１．０に復帰させる処理（１０２）に
戻す。

【００３８】これにより、熱害アイドリング時に補正係
数を１．０から０．８とし、１０秒間だけ補正制御を行
って燃料噴射量を減少させることができ、アイドリング
時の吸気温センサの遅れを考慮することなく、熱害アイ
ドリング時のオーバリッチの発生を確実に防止し得て、
実用上有利である。

【００３９】また、実際の吸気温度から推定算出される
通常の補正係数を元にして熱害アイドリング時の補正係
数を決定し、この熱害アイドリング時の補正係数によっ
て補正制御することにより、制御方法が簡略であるとと
もに、制御用プログラムの変更が容易となってコストを
低廉に維持し得て、経済的にも有利である。

【００４０】なお、この発明は上述実施例に限定される
ものではなく、種々の応用改変が可能である。

【００４１】例えば、この発明の実施例においては、上
述の如く所定の条件を設定するとともに、通常の補正係
数を１．０とした際に、熱害アイドリング時の補正係数
を０．８に設定し、しかも補正時間を１０秒間に設定し
たが、内燃機関の構造や制御機器の性能、そしてその他
の因子により種々設定変更することが可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、内燃機関のアイドリング時を検出するアイドリング
時検出部を設け、内燃機関の熱害時を検出する熱害時検
出部を設け、所定の条件を満足する熱害アイドリング時
には通常の補正係数よりも小なる熱害アイドリング時用
の補正係数により所定時間だけ燃料噴射量を減少させる
べく制御する制御手段を設けたので、熱害アイドリング
時に補正係数を通常の補正係数よりも小とし、所定の時
間だけ補正制御を行って燃料噴射量を減少させることが
でき、アイドリング時の吸気温センサの遅れを考慮する
ことなく、熱害アイドリング時のオーバリッチの発生を
確実に防止し得て、実用上有利である。また、実際の吸
気温度から推定算出される通常の補正係数を元にして熱
害アイドリング時の補正係数を決定し、この熱害アイド
リング時の補正係数によって補正制御することにより、
制御方法が簡略であるとともに、制御用プログラムの変
更が容易となってコストを低廉に維持し得て、経済的に
も有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す熱害アイドリング時を
含むアイドリング制御用フローチャートである。

【図２】内燃機関の制御装置の概略構成図である。

【図３】空燃比（Ａ／Ｆ）と時間との関係を示す図であ
る。

【図４】この発明の従来の技術を示す通常の走行状態に
おける関係図であり、（ａ）は空気密度と吸気温との関
係を示す図、（ｂ）は燃料の噴射量と吸気温と関係を示
す図、（ｃ）は空燃比（Ａ／Ｆ）と吸気温と関係を示す
図である。

【図５】アイドリング状態における関係図であり、
（ａ）は吸気温と時間との関係を示す図、（ｂ）は空燃
比（Ａ／Ｆ）と時間との関係を示す図である。

【符号の説明】 ２ 内燃機関 ４ 吸気通路 ６ 排気通路 ８ エアクリーナ １０ 吸気絞り弁 １２ 過給機 １８ インジェクタ ２０ 燃料通路 ２２ 燃料タンク ２８ 戻り通路 ３０ バイパス通路 ３２ アイドル回転速度制御弁（ＶＳＶ） ３４ スロットルセンサ ３６ 吸気温センサ ３８ 圧力センサ ４０ 回転角センサ ４２ 水温センサ ４４ 制御部 ４８ ポンプリレー ５０ アイドルアップ制御弁（ＡＢＶ ＶＳＶ） ５２ ＥＧＲ用制御弁（ＥＧＲ ＶＳＶ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のエンジン回転数と吸気管圧力
   とによりインジェクタからの基本噴射量を設定するとと
   もに吸気温センサからの信号によりインジェクタの燃料
   噴射量を補正制御する内燃機関の制御装置において、前
   記内燃機関のアイドリング時を検出するアイドリング時
   検出部を設け、内燃機関の熱害時を検出する熱害時検出
   部を設け、所定の条件を満足する熱害アイドリング時に
   は通常の補正係数よりも小なる熱害アイドリング時用の
   補正係数により所定時間だけ燃料噴射量を減少させるべ
   く制御する制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関
   のアイドリング時制御装置。